【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣 的氣候環(huán)境中可靠的工作。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過(guò)墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時(shí)使用， 6～ 35KV 為瓷絕緣， 60～ 220KV 為油浸紙絕緣電容式。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 39 頁(yè) 電流互感器與電壓互感器選擇 (1) 電流互感器選擇 ①． 種類和型式的選擇：選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)的安裝方式選擇其型式。 ②． 一次回路額定電壓和電流的選擇。一次回路額定電壓 NU 和電流 NI1 應(yīng)滿足 M A XNNSN IIUU ?? 1, 。 ③． 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ? ? KNtKt QIKQtI ?? 212 或 。 ④． 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)： shes ii ? 或 shesN iKI ?12 。 (2) 電壓互感器選擇 電壓互感器配置原則： ① 除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步，測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 ② 35KV 及以上輸電線路，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝設(shè)一臺(tái)單相電壓互感器。 ③ 變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。 電壓互感器選擇說(shuō)明 ： ① 種類和型式選擇 。 在 6～ 35KV 屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式電壓互感器； 110～ 220KV 配電裝置特別是母線上裝設(shè)的電壓互感器，通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，多在出線上采用電容式電壓互感器。 ② 一次額定電壓和二次額定電壓的選擇。 3～ 35KV 電壓互感器一般經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。 110KV 及以上的互感器可靠性較高，電壓互感器只經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)連接。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 39 頁(yè) 第五 章 配電裝置及總平面布置設(shè)計(jì) 配電裝置設(shè)計(jì)原則 根據(jù)《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ5— 85 第 條高壓 配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修等要求，合理地制訂布置方案和選用設(shè)備，并積極慎重地采用新布置、新設(shè)備和新材料，使設(shè)計(jì)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 (1) 設(shè)計(jì)原則和要求：節(jié)約用地；行安全和操作巡視方便；便于檢修和安裝；節(jié)約“三材” (2) 安全凈距（相間相對(duì)地） 依據(jù)《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》 SDJ5— 85 第 條：屋外配電裝置電氣設(shè)備外絕緣體最低部位距地小于 ，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。 第 條：屋外配電裝置使用軟 導(dǎo)體時(shí)，帶電部分至接地部分之間的電氣距離應(yīng)按規(guī)程選擇，校驗(yàn)。 第 條：電氣設(shè)備外絕緣最低部位，距地小于 ，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。 第 條：配電裝置的相鄰帶電部分的額定電壓。 第 條：屋外配電裝置的上面或下面，不應(yīng)有照明，通信和信號(hào)線路架空跨越穿過(guò)屋內(nèi)配電裝置。帶電部分的上面不應(yīng)敷設(shè)照明和動(dòng)力線路。 (3) 型式選擇 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。 按電器裝設(shè)地點(diǎn)不 同，可分為屋內(nèi)和屋外；按組裝方式，又可分為裝配式和成套式。 屋內(nèi)式特點(diǎn) ： ① 占地面積小 ② 室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 39 頁(yè) ③ 污穢空氣影響小 ④ 房屋建筑投資較大 屋外式特點(diǎn) ： ① 土建工作量和費(fèi)用小，建設(shè)周期短 ② 擴(kuò)建方便 ③ 相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè) ④ 占地面積大 ⑤ 受外界環(huán)境影響，須加強(qiáng)絕緣 ⑥ 不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響 成套配電裝置特點(diǎn) ： ① 電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊 ② 電器元件已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)成安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷 ③ 運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便 ④ 耗用鋼材較多，造價(jià)較高 配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中， 35kV 及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式； 110kV 及以上多為屋外式。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110kV 屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價(jià)相近時(shí)，宜采用屋內(nèi)型。 （ 4）配電裝置設(shè)計(jì)基本步驟 ① 根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器的型式、出線多少和方式，有無(wú)電抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。 ② 擬定配電裝置的配置 圖。 ③ 按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設(shè)計(jì)繪制圖。 選擇配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜， 節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 39 頁(yè) （ 5）各種配電裝置特點(diǎn) 屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)，還與場(chǎng)地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受材料供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制。 普通中型配電裝置國(guó)內(nèi)采用較多，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能力較好，造價(jià)比較低。缺點(diǎn)是占地面積較大。 高型配電裝 置的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地 50%左右。但耗用鋼材多，檢修運(yùn)行不及中型方便。 一般在下列情況下宜采用高型： ① 在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū) ② 地形條件限制 ③ 原有裝置需改、擴(kuò)建而場(chǎng)地受限制。 （ 6） 各電壓級(jí)配電裝置的確定 220kV配電裝置采用屋外半高型配電裝置，采用雙列布置； 110kV 配電裝置采用屋外半高型配電裝置，采用雙列布置； 10 kV 配電裝置采用屋內(nèi)小車(chē)式配電裝置。 總平面設(shè)計(jì) 發(fā)電站的總平面布置必須全面貫徹現(xiàn)行的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的政策精心設(shè)計(jì)，努力創(chuàng)新，因地制宜，合 理布置，充分利用荒地，坡地，劣地，不占或少占良田，認(rèn)真做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選擇最佳設(shè)計(jì)方案，提高經(jīng)濟(jì)效益，為安全運(yùn)行創(chuàng)造條件。 主變壓器 的布置 ：廠房上游側(cè)進(jìn)水高壓管道的上面空地較大時(shí)，主變壓器可布置在這里，主變平臺(tái)下面可設(shè)置發(fā)電機(jī)電壓開(kāi)關(guān)室。這樣距離發(fā)電機(jī)最近，又不增加開(kāi)挖量。但這樣布置發(fā)電機(jī)出線要從上游側(cè)引出，而上游側(cè)往往是水力機(jī)械、輔助設(shè)備的管道集中的地方。因此要解決好機(jī)電交叉和干擾問(wèn)題。對(duì)于河谷狹窄，大壩較高的水電站，采用這種布置方式時(shí)，還應(yīng)解決好 變壓器的通風(fēng)散熱問(wèn)題。 如果廠房靠近壩體，廠壩之間沒(méi)有空 地時(shí)，則可適當(dāng)加寬尾水平臺(tái)，將主變壓器布置在尾水平臺(tái)上，平臺(tái)下面設(shè)置開(kāi)關(guān)室。發(fā)電機(jī)出線從下游側(cè)引出，這樣 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 39 頁(yè) 可避免機(jī)電交叉。但增加了尾水平臺(tái)水下部分的混凝土工程量，比在上游側(cè)加長(zhǎng)鋼管段長(zhǎng)度的投資大。 中央控制室及副廠房的 布 置：當(dāng)廠壩之間布置變壓器還有余地時(shí)，可布置中央控制室；副廠房則布置在靠進(jìn)廠公路的主廠房的一端。當(dāng)中央控制室在廠壩之間布置不下時(shí)，則布置在主廠房的一端，并盡量靠近發(fā)電機(jī)層。前者中央控制室離發(fā)電機(jī)近，可以縮短控制電纜，并便于巡視，但不易做到自然采光。后者通風(fēng)采光條件好，但至各機(jī)組距離稍遠(yuǎn)。當(dāng)主變壓 器位于尾水平臺(tái)上時(shí)，中央控制室及副廠房可布置在主廠房上游側(cè)壩坡間。 開(kāi)關(guān)站的布置：開(kāi)關(guān)站位置應(yīng)盡量靠近主變壓器，且交通運(yùn)輸和進(jìn)出線方便。壩后式電站的開(kāi)關(guān)站一般布置在廠房側(cè)的岸上，避免放在溢流壩段一側(cè)的岸上。進(jìn)出線應(yīng)避免跨越溢流區(qū)段上空，以防泄洪時(shí)泥霧影響線路的正常工作。如果大壩兩岸地形陡峻，或開(kāi)關(guān)站占地面積不大時(shí)，可在非溢流段的壩坡上作階梯式布置，也可以部分或全部布置在主廠房頂上。 母線和電纜的布置：發(fā)電機(jī)至開(kāi)關(guān)室以及開(kāi)關(guān)室至主變壓器的連接母線，其布置與主變壓器、開(kāi)關(guān)室的位置以及開(kāi)關(guān)室的布置方式有關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān) 室至主變壓器低壓側(cè)有一段水平距離時(shí)，常用母線廊道布置其間的連接線。在廊道內(nèi)，三相母線可垂直或水平布置。 水電站中的電力電纜和控制電纜，應(yīng)根據(jù)電站的總體布置，妥善地選擇電纜敷設(shè)的路徑，盡量使路程短和避免與其他管路交叉。敷設(shè)方式采用電纜隧道、電纜溝和電纜豎井。電纜豎井內(nèi)應(yīng)設(shè)置樓梯和維修平臺(tái)。母線廊道、母線豎井、電纜隧道、電纜豎井和電纜層中，應(yīng)注意通風(fēng)、防潮、防滲水等。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 39 頁(yè) 計(jì)算書(shū) 第一章 短路電流計(jì)算 （ 1） 所選主接線為方案一， 簡(jiǎn)化圖 如下圖所示 圖 主接線簡(jiǎn) 化 圖 等值電路如圖 所示。取 SB =100MVA， 求得各元件電抗標(biāo)幺值為 ： 發(fā)電機(jī) 1x =X39。d (NBSS )=15010 = 220kv 側(cè)變壓器 x2 =x1T SB /U2B =100%KUNBSS = 202100 = 110kv 側(cè)變壓器 ?3x x1T SB /U2B = 100%KU NBSS = 202100 = 自耦變壓器 x4 =21 (+6441)20210100 = 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 39 頁(yè) x5 =21(+4164)20210100= 線路 x6 =xl2BBUS=1002230100= 系統(tǒng) x7 =x*SBS =5000100 = 圖 電氣主接線等值電抗圖 (2)短路電流計(jì)算 對(duì) d1 點(diǎn)進(jìn)行短路點(diǎn)計(jì)算 ，簡(jiǎn)化如圖 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 d1 點(diǎn)短路電抗簡(jiǎn)化圖 x8 =2 21 xx?= x9 =2 31 xx?+x4 +x5 = x10 =762 xx ?= 故短路時(shí)經(jīng)系統(tǒng)流出電流為 IS =101xBBUS3 = 2303100? =(KA) 且有 x 1js = x8BGSS =1030 = x 2js = x9BGSS =1030 = 查水輪機(jī)運(yùn)算曲線 t=0s t= t=1s t=2s t=4s I1* I 2* 220kv 側(cè) I39。0 = I1*BBUS3 = 2303100? =(KA) 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 39 頁(yè) I39。 = I1*BBUS3 = 2303100? =(KA) I39。1 = I1*BBUS3 = 2303100? =(KA) I39。2 = I1*BBUS3 = 2303100? =(KA) I39。4 = I1*BBUS3 = 2303100? =(KA) 110kv 側(cè) I39。0 = I 2*BBUS3 = 1153100? =(KA) I39。 = I 2*BBUS3 = 1153100? =(KA) I39。1 = I 2*BBUS3 = 1153100? =(KA) I39。2 = I 2*BBUS3 = 1153100? =(KA) I39。4 = I 2*BBUS3 = 1153100? =(KA) 由 I 1d =I39。 +I39。 + IS 得 t=0s t= t=1s t=2s t=4s I 1d ich = 12 dchIK ==(KA) Ich = I 1d 2)1(21 ?? chK ==(KA) 水電站電